电荷泵负压产生系统

负电压是相对而言的，负电压是相对于参考地而言的，正电压普遍存在，因为日常生活中所说的电压都是正电压，负电压接触的范围比较少，但负电压是一些器件，如运放，T-CON的供电, 通讯接口需要。等均需要负电压，此时就需要一个将正电压转换为负电压电路，本文所说的电话使用电荷泵原理将正电压转换负电压，此电路简单，实用，成本低。

本文最开始将介绍电荷泵产生负压基本拓扑，再接着在此基础上不同的连接的方式形成倍负压，最后形成一个系统；在此过程中本文将详细分析过程，最后使用PSpice进行电路仿真进行结果验

证。

容（而非电感或变压器）来储能的DC-DC（变换器）

种利用所谓的“快速”（flying）或“泵送”电容。电荷泵原理：电荷泵的基本原理是，

。

C1的右边被二极管D1钳位至一

此时C1的右边为负电

-二极管D1的管压降-二极管

最终稳定在-3.9V左右

电路分析过程较基本拓扑比较类似，省略

如图为各时间段波形情况：

此拓扑特点为：后级电容两端电压会越来越大，电容耐压要求较高，但此拓扑电路纹波较小

Pspice仿真原理图

仿真波形：

拓扑二：

分析过程不在叙说，此拓扑是在基础拓扑上变化而来的，此拓扑特点：每个电容上的电压不会超过PWM电压U的两倍，即2U，所以可以选用耐压较低的电容。缺点是电容是串联放电，纹波大。

Pspice仿真原理图

仿真波形

拓跋三：

拓扑三是在拓扑二的基础上改进，此电路纹波小，但电路复杂，成本高以上三种拓扑为基本拓扑的一次倍压，多次将基本拓扑串并联可得到更高的负电压。

仿真原理图：

仿真波形：

三．PWM信号产生

PWM信号产生电路各种各样，本文档是使用NE555震荡器构成多谐振荡器。

NE555只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出电平及输入触发电平，均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。其输出端的供给电流大，可直接

推动多种自动控制的负载。

Pin脚图

本文档是使用NE555形成占空比50%

电路如图所示

回路进行充电，当电压充至，输出跳转成低电平；当输出低电平时，NE555C2上电压降低至，输出将会跳转至高电平，

充电过程：

放电过程：

，上升时间与下降时间相等，输出方波占空比相等